專利名稱：200mw小旁路臥式u形管高壓給水加熱器及加熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器及加熱方法。
背景技術(shù)：
高壓給水加熱器是鍋爐給水回?zé)嵯到y(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它是引入來自汽輪機(jī)抽出的蒸汽，來加熱主給水，使給水達(dá)到所要求的溫度，從而保證了電廠機(jī)組的出力并提高循環(huán)熱效率。如果機(jī)組的高壓給水加熱器不投運，將使凈熱耗增加，并且將迫使鍋爐在不正常工況下運行，使設(shè)備故障率上升；將會使汽輪機(jī)隔板、葉片等部件所受的應(yīng)力超過設(shè)計允許值， 影響機(jī)組出力；還常常威脅其他設(shè)備的安全運行，甚至引起嚴(yán)重的設(shè)備損壞事故。常規(guī)200MW以下等級機(jī)組高壓加熱器采用外置式蒸汽冷卻器和疏水冷卻器的配置即兩大三小(兩臺立式純凝結(jié)段的高壓加熱器、兩臺外置式蒸汽冷卻器、一臺外置式疏水冷卻器)或兩大兩小(兩臺立式純凝結(jié)段的高壓加熱器、一臺外置式蒸汽冷卻器、一臺外置式疏水冷卻器)并且采用大旁路布置，帶來的問題是其中一臺高加出現(xiàn)問題，整個高加系統(tǒng)就要退出熱力系統(tǒng)的運行，會帶來極大的損失，且系統(tǒng)設(shè)備較多，管路復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用內(nèi)置三段式，以過熱蒸汽冷卻段取代外置式蒸汽冷卻器，以凝結(jié)段取代立式凝結(jié)段高加，以疏水冷卻段取代外置式疏水冷卻器。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)
一種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其組成包括管板，所述的管板一側(cè)通過筒身連接水室的封頭，所述的管板另一側(cè)連接殼體，所述的殼體靠近所述的管板的一側(cè)內(nèi)具有過熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，所述的殼體的另一端內(nèi)具有凝結(jié)段，U形換熱管穿過所述的過熱蒸汽冷卻段、疏水冷卻段和凝結(jié)段。所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的過熱蒸汽冷卻段、所述的疏水冷卻段以及所述的凝結(jié)段內(nèi)均具有隔板，所述的U形換熱管穿過所述的隔板，所述的U形換熱管在殼體內(nèi)跨中對稱布置，所述的管板采用深碗型結(jié)構(gòu)，過熱蒸汽冷卻段進(jìn)口區(qū)采用可滑動的調(diào)整環(huán)結(jié)構(gòu)，且出口采用弧形通道結(jié)構(gòu)。所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的水室一端具有內(nèi)置式人孔，所述的筒身上端具有給水出口接管，所述的筒身下端具有給水進(jìn)口接管，所述的殼體下端具有疏水出口接管，所述的殼體上端具有蒸汽進(jìn)口接管，所述的殼體尾部具有凝結(jié)段不凝結(jié)氣體抽出口，所述的殼體中部具有疏水冷卻段不凝結(jié)氣體抽出口。所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的過熱蒸汽冷卻段具有過熱蒸汽冷卻段包殼，所述的凝結(jié)段內(nèi)裝有內(nèi)置式排氣裝置，所述的內(nèi)置式排氣裝置裝在所述的U形換熱管內(nèi)部及尾部；所述的疏水冷卻段具有疏水冷卻段包殼。所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的換熱管與所述的管板同心布置安裝；所述的疏水冷卻段的疏水入口采用虹吸式結(jié)構(gòu)。一種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器的加熱方法，蒸汽從蒸汽接管入口進(jìn)入過熱段，在過熱段內(nèi)進(jìn)行順流放熱，通過合理的計算，選擇了最合適的隔板間隔，使蒸汽在過熱段內(nèi)穩(wěn)定的流動，最后從靠近管板的包殼出口流入凝結(jié)段，在凝結(jié)段凝結(jié)為疏水， 最后通過虹吸作用，將疏水經(jīng)過疏水冷卻段排出高壓加熱器殼體。有益效果
1.本發(fā)明采用內(nèi)置三段式，以過熱蒸汽冷卻段取代外置式蒸汽冷卻器，以凝結(jié)段取代立式凝結(jié)段高壓加熱器，以疏水冷卻段取代外置式疏水冷卻器。整合后的小旁路高壓加熱器系統(tǒng)安全性高，設(shè)備數(shù)量少，占地面積小，運轉(zhuǎn)效率明顯提高，熱損失顯著降低。本發(fā)明占地面積小，易于布置，安全性高，
3.本發(fā)明的U形換熱管的布置方式為換熱管同時穿過過熱蒸汽冷卻段包殼，疏水冷卻段；換熱管在殼體內(nèi)跨中對稱布置，從而使得換熱管在過熱段為連續(xù)布置，并且在管板和過熱段隔板以及凝結(jié)段的隔板開孔連續(xù)密布，沒有短路現(xiàn)象的發(fā)生，提高了熱效率。本發(fā)明的管板采用深碗型結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能好，增大了水室空間，減緩渦流對管端的沖蝕；合理的U形換熱管的布置可以避免短路現(xiàn)象的發(fā)生，熱效率得到了提高；過熱蒸汽冷卻段進(jìn)口區(qū)采用可滑動的調(diào)整環(huán)結(jié)構(gòu)，避免因熱應(yīng)力拉裂蒸汽入口套管，且出口采用弧形通道結(jié)構(gòu)，避免蒸汽直接沖蝕管子。本發(fā)明過熱蒸汽冷卻段及疏水冷卻段包殼板采用整體壓制，無焊接點，成型好，精度高，內(nèi)部漏流??；疏水冷卻段入口采用潛水槽結(jié)構(gòu)，形成虹吸式吸入口，增大疏水控制區(qū)域，避免渦流、疏水閃蒸對疏水冷卻管束侵蝕；蒸汽凝結(jié)段采用類似矩形的隔板設(shè)計，增大了蒸汽流動空間，沿蒸汽凝結(jié)段中心設(shè)有內(nèi)置式排氣裝置，在運行過程中不間斷地排除不凝性氣體，保護(hù)管束免遭腐蝕，保證有良好的傳熱效果，在疏水冷卻段上部設(shè)置不凝性氣體排出口，保證啟動時的設(shè)備安全以及運行時疏水冷卻段的傳熱效果。


附圖1為本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為附圖1中管板的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為附圖2的A向示圖。
具體實施例方式
實施例1
1. 一種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其組成包括管板1，所述的管板一側(cè)通過筒身2連接水室的封頭3，所述的管板另一側(cè)連接殼體4，所述的殼體靠近所述的管板的一側(cè)內(nèi)具有過熱蒸汽冷卻段5和疏水冷卻段6，所述的殼體的另一端內(nèi)具有凝結(jié)段7， U形換熱管8穿過所述的過熱蒸汽冷卻段、疏水冷卻段和凝結(jié)段。實施例2:
實施例1所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的過熱蒸汽冷卻段與所述的疏水冷卻段與所述的凝結(jié)段內(nèi)均具有隔板9，所述的U形換熱管在殼體內(nèi)跨中對稱布置，所述的管板采用深碗型結(jié)構(gòu)，過熱蒸汽冷卻段進(jìn)口區(qū)采用可滑動的調(diào)整環(huán)結(jié)構(gòu)，且出口采用弧形通道結(jié)構(gòu)。實施例3
上述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的水室一端具有人孔10，所述的筒身上端具有給水出口接管11，所述的筒身下端具有給水進(jìn)口接管12，所述的殼體下端具有疏水出口接管13，所述的殼體上端具有蒸汽進(jìn)口接管14，所述的殼體尾部和中部具有不凝結(jié)氣體排出口 16，所述的殼體中部具有疏水冷卻段不凝結(jié)氣體抽出口 21。實施例4:
上述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的過熱蒸汽冷卻段具有過熱蒸汽冷卻段包殼15，所述的凝結(jié)段內(nèi)裝有內(nèi)置式排氣裝置17，所述的內(nèi)置式排氣裝置裝在所述的U形換熱管內(nèi)部及尾部；所述的疏水冷卻段具有疏水冷卻段包殼18。實施例5
上述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的換熱管與所述的管板同心布置安裝；所述的疏水冷卻段的疏水入口采用潛水槽19和疏水冷卻段端板20結(jié)構(gòu)形成虹吸式吸入口。實施例6
一種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器的加熱方法，蒸汽從蒸汽接管入口進(jìn)入過熱段，在過熱段內(nèi)進(jìn)行順流放熱，通過合理的計算，選擇了最合適的隔板間隔，使蒸汽在過熱段內(nèi)穩(wěn)定的流動，最后從靠近管板的包殼出口流入凝結(jié)段，在凝結(jié)段凝結(jié)為疏水，最后通過虹吸作用，將疏水經(jīng)過疏水冷卻段由飽和水變?yōu)檫^冷水后排出高加殼體。實施例7
上述實施例1所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，由水室、管板、殼體、 過熱蒸汽冷卻段、凝結(jié)段、疏水冷卻段、U形換熱管組成，臥式布置，水室在管板左側(cè)，通過脹接+焊接與管板連接，在管板右側(cè)上下布置過熱段和疏水冷卻段，并以隔板分開；殼側(cè)其余部分為凝結(jié)段，U形換熱管穿過各段的隔板，并與管板通過焊接的方式連接在一起。內(nèi)置式排氣裝置置于U型管內(nèi)部和殼側(cè)尾部。實施例8
上述實施例1所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，水室與管板及殼體連接，U形管與管板相連，管板右側(cè)上下部分分別設(shè)置過熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，在過熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段右方設(shè)置凝結(jié)段，通過U形換熱管將三段聯(lián)結(jié)成一體，在過熱蒸汽冷卻段上側(cè)設(shè)置蒸汽進(jìn)口接管，在疏水冷卻段的下側(cè)設(shè)置疏水出口接管。實施例9
上述實施例1所述的20(MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，所述的過熱蒸汽冷卻段由過熱段、過熱段隔板、U形管組成；所述的凝結(jié)段由凝結(jié)段隔板、內(nèi)置式排氣裝置和 U形換熱管組成；U形換熱管穿過凝結(jié)段隔板，內(nèi)置式排氣裝置設(shè)置在U形換熱管內(nèi)部及尾部；所述的疏水冷卻段由疏水段隔板、疏水段包殼、疏水段端板、疏水入口潛水槽和U形管組成，U形管穿過并排的疏水段隔板和疏水段端板。
權(quán)利要求
1.一種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其組成包括管板，其特征是所述的管板一側(cè)通過筒身連接水室的封頭，所述的管板另一側(cè)連接殼體，所述的殼體靠近所述的管板的一側(cè)內(nèi)具有過熱蒸汽冷卻段和疏水冷卻段，所述的殼體的另一端內(nèi)具有凝結(jié)段，U 形換熱管穿過所述的過熱蒸汽冷卻段、疏水冷卻段和凝結(jié)段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其特征是所述的過熱蒸汽冷卻段、所述的疏水冷卻段以及所述的凝結(jié)段內(nèi)均具有隔板，所述的U形換熱管穿過所述的隔板，所述的U形換熱管在殼體內(nèi)跨中對稱布置，所述的管板采用深碗型結(jié)構(gòu)，過熱蒸汽冷卻段進(jìn)口區(qū)采用可滑動的調(diào)整環(huán)結(jié)構(gòu)，且出口采用弧形通道結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其特征是 所述的水室一端具有內(nèi)置式人孔，所述的筒身上端具有給水出口接管，所述的筒身下端具有給水進(jìn)口接管，所述的殼體下端具有疏水出口接管，所述的殼體上端具有蒸汽進(jìn)口接管， 所述的殼體尾部具有凝結(jié)段不凝結(jié)氣體抽出口，所述的殼體中部具有疏水冷卻段不凝結(jié)氣體抽出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其特征是 所述的過熱蒸汽冷卻段具有過熱蒸汽冷卻段包殼，所述的凝結(jié)段內(nèi)裝有內(nèi)置式排氣裝置， 所述的內(nèi)置式排氣裝置裝在所述的U形換熱管內(nèi)部及尾部；所述的疏水冷卻段具有疏水冷卻段包殼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其特征是 所述的換熱管與所述的管板同心布置安裝；所述的疏水冷卻段的疏水入口采用潛水槽虹吸式結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器，其特征是所述的換熱管與所述的管板同心布置安裝；所述的疏水冷卻段的疏水入口采用潛水槽虹吸式結(jié)構(gòu)。
7.—種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器的加熱方法，其特征是蒸汽從蒸汽接管入口進(jìn)入過熱段，在過熱段內(nèi)進(jìn)行順流放熱，經(jīng)隔板間隔，使蒸汽在過熱段內(nèi)穩(wěn)定的流動，最后從靠近管板的包殼出口流入凝結(jié)段，在凝結(jié)段凝結(jié)為疏水，通過虹吸作用，將疏水經(jīng)過疏水冷卻段排出高壓加熱器殼體。
全文摘要
200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器及加熱方法。高壓給水加熱器是鍋爐給水回?zé)嵯到y(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，它是引入來自汽輪機(jī)抽出的蒸汽，來加熱主給水，使給水達(dá)到所要求的溫度，從而保證了電廠機(jī)組的出力并提高循環(huán)熱效率。一種200MW小旁路臥式U形管高壓給水加熱器,其組成包括管板(1)，所述的管板一側(cè)通過筒身(2)連接水室的封頭(3)，所述的管板另一側(cè)連接殼體(4)，所述的殼體靠近所述的管板的一側(cè)內(nèi)具有過熱蒸汽冷卻段(5)和疏水冷卻段(6)，所述的殼體的另一端內(nèi)具有凝結(jié)段(7)，U形換熱管(8)穿過所述的過熱蒸汽冷卻段、疏水冷卻段和凝結(jié)段。本發(fā)明用于鍋爐給水加熱器。
文檔編號F22D1/32GK102537932SQ20111045885
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉娜, 劉慶江, 唐卉, 孫同英, 張彥軍, 張春偉, 李崇超, 李睿, 楊軍, 楊林榮, 趙彥華 申請人:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司